Forschung

Nanopartikel helfen bei Tuberkulose-Diagnose

Die Gefahr, die von einer Tuberkulose-Erkrankung ausgeht, ist erheblich. Schnell kann eine Ansteckung tödlich verlaufen. Im Zuge der Finanzkrise haben sich die Tuberkulosefälle wieder gehäuft. Eine schnelle Diagnose ist das unerlässlich. US-Wissenschaftler setzen dafür nun auf Nanopartikel.

Trifft der Nanopartikel auf einen Erreger, lösen sich die kurzen Stränge und leuchten. (Foto: Brock University)

Trifft der Nanopartikel auf einen Erreger, lösen sich die kurzen Stränge und leuchten. (Foto: Brock University)

Tuberkulose ist eine gefährliche Infektionskrankheit, vor der man sich nicht mit einer Impfung schützen kann. Jahrelang galt sie in Europa als nahezu ausgerottet, doch die Zahl der Erkrankten steigt wieder. Im Jahr 2014 wurden dem Robert Koch Institut zufolge 4.488 neue Tuberkulose-Erkrankungen in Deutschland registriert. Das entspricht einer Steigerung von 3,9 Prozent gegenüber dem Vorjahr.

Die wirtschaftlich schlechte Situation vieler osteuropäischer Länder im Zuge der Finanzkrise hat dazu geführt, dass die angeschlagenen Gesundheitssysteme nicht reibungslos funktionierten. Die Zahl der Tuberkulose-Fälle stieg. Die Armut und die Suche nach einem Job brachten die Menschen vermehrt nach Westeuropa, was auch hier zu einem Anstieg der Fälle führte.

Da die Krankheit lebensgefährlich sein kann, ist das rechtzeitige Erkennen dieser von immenser Bedeutung. Zu diesem Zweck haben Wissenschaftler der Brock University ein schnelleres Diagnoseverfahren entwickelt. Statt bisher einen Tag auf das Ergebnis zu warten und unter Quarantäne gestellt zu werden, erhalten Ärzte und Patienten mit der neuen Methode schon nach zehn Minuten eine Antwort.

Dafür nutzen die Wissenschaftler Nanopartikel aus Gold. Diese verfügen über lange und kurze DNA-Stränge, wobei die langen Stränge entsprechend auf Krankheiten zugeschnitten werden können, wie beispielsweise auf Tuberkulose. Berühren die Nanopartikel den Tuberkuloseerreger, werden die kurzen DNA-Stränge abgelöst. Diese beginnen dann zu leuchten, sobald der Kontakt mit dem Nanopartikel aufgehoben ist. Die Leuchtfähigkeit erhalten sie durch einen speziellen Inhaltsstoff. So können Blutproben ganz einfach auf Tuberkulose-Erreger untersucht werden, indem man ihnen die Nanopartikel zuführt.

Die Wissenschaftler arbeiten gerade daran, diese Diagnose-Nanopartikel auch für die Erkennung anderer Krankheiten einzusetzen. Beim Ebola-Virus beispielsweise ist dies denkbar. Außerdem ermöglichen die Nanopartikel es, dass auch in jedem herkömmlichen Krankenhaus oder in jeder Praxis auf Tuberkulose getestet werden kann. „Das Design ist kompliziert, aber die Art, wie wir es nutzen, ist sehr einfach“, sagt Feng Li, einer der leitenden Wissenschaftler. „Man braucht die Sachen nur zusammenzumischen und auf das fluoreszierende Signal zu warten.“

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